JP3740825B2 - Fuel injection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射用の燃料噴射装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンに適用する燃料噴射装置として、特表平6-511524号公報等に示されるような油圧作動式電子制御型燃料噴射装置が知られている。
【0003】
この油圧作動式電子制御型燃料噴射装置は、高圧オイルポンプでオイルを高圧に加圧し、その高圧オイルを一旦オイルレールに貯めた後インジェクタに供給し、この油圧でインジェクタ内部の増圧ピストンを作動させると共に、この増圧ピストンでインジェクタ内部の燃料を噴射圧力まで加圧し、その加圧燃料で針弁をリフトさせ、燃料噴射を行うものである。オイルはエンジン潤滑油を用いる。
【0004】
一般的に油圧作動式電子制御型燃料噴射装置は、土木機械、建築機械等の大型ディーゼルエンジンに設けられることが多く、オイルマニホールドもエンジンのシリンダヘッド内に一体に鋳込まれている。そして、インジェクタとオイルマニホールドは、シリンダヘッド内に形成されたオイル通路を介して接続されている。
【0005】
オイルマニホールドは、各インジェクタに均等に、かつ応答性よく高圧なオイルを供給するため、また様々な運転状況によって粘性の変化するエンジン潤滑油を使用していることもあるため、インジェクタの近くに配置されている(オイルマニホールドはインジェクタに近ければ近いほど良い)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子制御型燃料噴射装置で用いるインジェクタは、高圧な油の流入を電磁駆動のポペット弁でON/OFFし、エンジン回転数に応じて高速開閉させることにより、増圧ピストンを高速に上下動させるものであるため、元来振動を発し易い。
【0007】
上述のようにオイルマニホールドをシリンダヘッド内に鋳込む場合、他に共振する部材が無いため大きな問題とはならないが、乗用車等比較的小型なディーゼルエンジンに油圧作動式電子制御型燃料噴射装置を設ける場合、インジェクタの振動をオイルマニホールドが拾って騒音を発し易いという課題があった。
【0008】
これは、小型エンジンにあってはオイルマニホールドをシリンダヘッド内に鋳込むことはできず、オイルマニホールドをインジェクタから離すこともできないため、オイルマニホールドをシリンダヘッド上に設けてインジェクタと直付けしているためであり、インジェクタがオイルマニホールドを起振させ、オイルマニホールドが騒音を放射してしまうためである。
【0009】
そこで発明の目的は、上記課題を解決し、圧力損失や応答性の劣化を起こすことなく、かつ、オイルマニホールドからの騒音を低減することのできる燃料噴射装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、燃料噴射ノズルに直接取り付けられる蓄圧器が、中空かつ開口を有する蓄圧容器本体と、その蓄圧容器本体の開口を液密に塞ぐキャップとを備え、そのキャップには凹部が形成され、該凹部内に上記燃料噴射ノズルから伝達される振動を減衰するためのダイナミックダンパが収容されて取り付けられたものである。
【0011】
これによれば、燃料噴射ノズルから燃料噴射用蓄圧器に伝わる振動はダイナミックダンパにより減衰され、騒音を低減することができる。
【0014】
また、上記蓄圧器は油圧作動式電子制御型燃料噴射装置のオイルレールであるものとするとよい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0016】
図3は、本発明の実施の形態に係るディーゼルエンジンの油圧作動式電子制御型燃料噴射装置を示す。図示するように、油圧作動式電子制御型燃料噴射装置1は、エンジンの気筒数に等しい複数(ここでは4つ)の燃料噴射ノズルたるインジェクタ2を備え、これらインジェクタ2に燃料フィルタ5及び燃料ポンプ4を有する燃料通路6を接続し、燃料タンク3内の燃料を燃料ポンプ4で供給するようになっている。
【0017】
インジェクタ2は、シリンダヘッド内部に穿設された燃料ポート(図示せず)から燃料を供給されるようになっている。
【0018】
各インジェクタ2には共通のオイルマニホールドたるオイルレール(蓄圧器)8が接続される。オイルレール8は蓄圧室をなして高圧(3〜20MPa程度)のオイル(作動流体)を貯留し、そのオイルを各インジェクタ2に分配供給するようになっている。ここでオイルはエンジン潤滑油が共用され、合理化、低コスト化が図られている。なお専用オイルを使用することは任意である。
【0019】
図1及び図4に示すように、オイルレール8は、シリンダヘッド60の上にネジ止めされて固定されており、筒状の中空な蓄圧容器本体61と、蓄圧容器本体61の両端の開口を液密に塞ぐキャップ62とからなる。
【0020】
蓄圧容器本体61は、鋳物で形成されており、側部にインジェクタ2を固定するための取付部63を複数有する。取付部63には、オイルをインジェクタ2に送り込むための通孔64と、2つのネジ孔65とが形成されており、平面視コ字状の取付具90でインジェクタ2をしっかりと固定するようになっている。
【0021】
また、蓄圧容器本体61の側部には、継手66が設けられており、図3に示すように、高圧オイルポンプ9から吐出される高圧オイルを送るための高圧オイル通路10を接続するようになっている。
【0022】
図1及び図2に示すように、キャップ62は、蓄圧容器本体61内に螺入される有底筒体状に形成されており、底部67を先端として蓄圧容器本体61内に螺入されるようになっている。すなわち、キャップ62は蓄圧容器本体61内に螺入された状態で中央に凹部74を呈するように形成されている。
【0023】
更に具体的にはキャップ62は、高圧にも十分耐える金属で形成されており、蓄圧容器本体61の開口から挿入されて蓄圧容器本体61の内面に螺合される筒状の筒部68と、筒部68の挿入方向先端側を塞ぐ底部67と、筒部68の挿入方向後端から径方向外方にリング状に拡がるように形成され蓄圧容器本体61の端面に液密に密着される縁部69とからなる。
【0024】
筒部68は、外周面に蓄圧容器本体61内に螺合されるネジ91が切られている。底部67は、中央(底面の中心部)に蓄圧容器本体61内に向けて突起する突起部70が形成されており、突起部70には蓄圧容器本体61の外側から後述するボルト77をねじ込むためのネジ孔71が形成されている。ネジ孔71は、突起部70の中間まで形成されており、底部67の液密性は保たれるようになっている。
【0025】
縁部69は、蓄圧器本体61の端面に接する側の面にリング状のシール部材72を有する。シール部材72は、ゴム、テフロン等弾力性と液密性を備えた材料で形成されており、キャップ62を伝って内部のオイルが洩れないようになっている。また、縁部69の内周側の縁には後述するウェイト76の可動範囲を広げ、ウェイト76がキャップ62に当たらないようにするための切込部73が形成されている。
【0026】
そして、キャップ62の凹部74内には振動減衰手段たるダイナミックダンパ75が収容されて取り付けられている。
【0027】
ダイナミックダンパ75は、きのこ型に形成されたウェイト(マス)76と、ウェイト76内に挿通されるボルト77と、ウェイト76とボルト77の間に介設されるゴムマウント78とからなる。
【0028】
ウェイト76は、金属で形成されており、きのこ型の軸上にはボルト77を挿通させるための貫通孔79と、ボルト77の頭80を埋め込むための頭受け部81が形成されている。
【0029】
頭受け部81は、ウェイト76の傘部82にボルト77の頭80を隙間なく埋め込めるようにボルト77の頭80と同じ形状に形成された孔からなり、ウェイト76を軸上に回転させることによりボルト77も一体に回転されるようになっている。
【0030】
また、ウェイト76は、傘部82を蓄圧容器本体61の外径と略同じ大きさの径に形成されると共に、根部83をキャップ62の筒部68内に適宜離間して収容できる径に形成されており、蓄圧容器本体61から突出しないようにコンパクトに形成されている。
【0031】
ゴムマウント78は、筒状に形成されたゴムからなり、内周側にボルト77のねじ込み深さを規制するための第1カラー84が一体に接合されると共に、外周側にウェイト76の貫通孔79に接触される第2カラー85が一体に接合されている。第1カラー84は、両端をゴムマウント78から突出させており、第2カラー85はゴムマウント78と同じ長さに形成されている。
【0032】
また、オイルレール8には、高圧オイルポンプ9(ポンプ)から吐出された高圧オイルが高圧オイル通路10を通じて供給されるようになっている。高圧オイルポンプ9はエンジンの動力で駆動されるようになっている。
【0033】
オイルレール圧は高圧オイルポンプ9の吐出側に設けられた圧力制御弁11によって制御されるようになっている。即ち圧力制御弁11は、高圧オイルポンプ9から吐出されたオイルの一部を、オイル戻し通路12を通じて適宜オイルパン13に排出することにより、オイルレール8の内圧を制御するようになっている。
【0034】
高圧オイルポンプ9には、オイルパン13内のオイルが低圧オイル通路14を通じて送られる。即ち、低圧オイル通路14には、エンジンに駆動されるオイルポンプ15が設けられ、これがオイルパン13内のオイルを適当な圧力まで加圧し、高圧オイルポンプ9に供給するようになっている。これは高圧オイルポンプ9が自身で吸入できない構造であることによる。低圧オイル通路14において、オイルポンプ15の吐出側にはオイルフィルタ16が設けられる。なお、通常通り、オイルをエンジンの各潤滑部に供給する別のオイルポンプ54も設けられる。
【0035】
また、CPU,ECU等からなるコントローラ18は、各種センサから送られてくる電気信号に基づき、現在のエンジン回転数、エンジン負荷等のエンジン運転状態を読取り、これらの値とマップ値との比較から目標噴射量を決定し、これに見合ったON/OFF信号をインジェクタ2に送出し、燃料噴射制御を実行するようになっている。
【0036】
図5及び図6に示すように、インジェクタ2は、頂部にソレノイド24を一体的に有し、これをコントローラ18でON/OFF制御することにより、ポペット弁26を昇降させ、オイル入口29のオイルを導入・遮断するようになっている。オイル入口29にはオイルレール8から高圧オイルが常時供給されている。
【0037】
次に作用を述べる。
【0038】
図5及び図6に示すように、インジェクタ2のソレノイド24がONとされると、ポペット弁26が上昇して高圧オイルがインジェクタ2内部に導入され、インジェクタ2内部に導入された高圧オイルは増圧ピストン31をピストンリターンスプリング33の付勢力に抗して下降させる。
【0039】
増圧ピストン31が下降すると、プランジャ46を介し、燃料室32の燃料が加圧され高圧となる。この加圧燃料は高圧燃料ポート34を通じて針弁35に作用し、その燃圧で針弁35をノズルリターンスプリング37の付勢力に抗じてリフトさせる。これにより高圧の燃料が噴孔38から噴射されることになる。
【0040】
一方、ソレノイド24がOFFとされると、ポペット弁26が下降してオイルの導入を中止する。そして内部の高圧オイルが図3に示すオイル排出口53から排出される。インジェクタ2がヘッドカバー内に完全に収容されてしまうため、オイルはシリンダヘッド60上に排出されて、シリンダヘッド、シリンダボディ等を通り、オイルパンへと戻される。
【0041】
このようにしてインジェクタ2は、エンジンの回転数に応じてソレノイド24をON/OFFされ、その度にポペット弁26及び増圧ピストン31を昇降させる。その結果インジェクタ2は振動し、その振動はインジェクタ2に固定されるオイルレール8に伝達される。
【0042】
オイルレール8に伝達された振動は、ダイナミックダンパ75にも伝わり、ゴムマウント78を介してウェイト76を振動させる。このとき、ウェイト76は、オイルレール8の振動を打ち消すように振動し、特に耳障りな3〜4KHzの振動を大幅に減衰する。
【0043】
また、キャップ62の縁部の内周側の縁には切込部73が形成されているため、ウェイト76が振動するときウェイト76がキャップ62に当たることはなく、新たな騒音を発することもない。
【0044】
このように、インジェクタ2に直接取り付けられるオイルレール8に、インジェクタ2から伝達される振動を減衰するためのダイナミックダンパ75を設けたため、オイルレール8に伝達される振動を効果的に減衰することができ、オイルレール8から騒音が発せられるのを防ぐことができる。
【0045】
また、蓄圧容器本体61の開口を液密に塞ぐキャップ62に凹部74を形成し、その凹部74内にダイナミックダンパ75を収容するものとしたため、ダイナミックダンパ75を蓄圧器本体61から突出させることなくコンパクトにすることができる。
【0046】
そして、ウェイト76内に貫通孔79を形成すると共にその貫通孔79に筒状のゴムマウント78を挿入し、そのゴムマウント78内にボルト77を挿通してキャップ62内にネジ込み固定することでダイナミックダンパ75を形成するものとしたため、ダイナミックダンパ75を簡易な構造にすることができる。
【0047】
また、ボルト77の頭80をウェイト76の頭受け部81内に埋め込み、一体に回転するものとしたため、ボルト77の頭80をウェイト76から突出させることなくコンパクトにすることができ、かつ、レンチ等の工具を用いずとも手作業で容易にキャップ62に着脱することができる。
【0048】
また、筒状のゴムマウント78を内周側と外周側から第1カラー84及び第2カラー85で挟むため、組み付け作業を容易にすることができ、さらに、ウェイト76の貫通孔79内の微小な凸凹等によってゴムマウント78の一部に極端に偏った力が作用するのを防ぐことができ、安定してオイルレール8の振動を減衰することができる。
【0049】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0050】
(1)オイルレールの振動を吸収することができ、オイルレールから騒音が発せられるのを防ぐことができる。
【0051】
(2)オイルレールにダイナミックダンパをコンパクトに取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適実施の形態を示すオイルレールの側面図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】油圧作動式電子制御型燃料噴射装置の概略説明図である。
【図4】オイルレールとインジェクタの鳥瞰図である。
【図5】インジェクタの概略説明図である。
【図6】インジェクタの概略説明図である。
【符号の説明】
1 油圧作動式電子制御型燃料噴射装置(燃料噴射装置)
2 インジェクタ(燃料噴射ノズル)
8 オイルレール(蓄圧器)
61 蓄圧容器本体
62 キャップ
74 凹部
75 ダイナミックダンパ(振動減衰手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection device for fuel injection.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a fuel injection device applied to a diesel engine, a hydraulically operated electronically controlled fuel injection device as shown in Japanese Patent Publication No. 6-511524 is known.
[0003]
This hydraulically operated electronically controlled fuel injection system pressurizes oil to a high pressure with a high-pressure oil pump, temporarily stores the high-pressure oil in an oil rail, then supplies it to the injector, and this pressure actuates the booster piston inside the injector. At the same time, the fuel inside the injector is pressurized to the injection pressure by the pressure-increasing piston, and the needle valve is lifted by the pressurized fuel to perform fuel injection. Oil is engine lubricant.
[0004]
In general, a hydraulically operated electronically controlled fuel injection device is often provided in a large diesel engine such as a civil engineering machine or a construction machine, and an oil manifold is also integrally cast in a cylinder head of the engine. The injector and the oil manifold are connected via an oil passage formed in the cylinder head.
[0005]
The oil manifold is located close to the injectors to supply high pressure oil equally and responsively to each injector, and because engine lubricating oil whose viscosity changes depending on various operating conditions may be used. (The closer the oil manifold is to the injector, the better).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the injector used in the electronically controlled fuel injection device turns the high pressure oil up and down at high speed by turning on / off high pressure oil with an electromagnetically driven poppet valve and opening and closing at high speed according to the engine speed. Therefore, it is easy to generate vibration.
[0007]
When the oil manifold is cast into the cylinder head as described above, there is no other resonating member, which is not a big problem, but a hydraulically operated electronically controlled fuel injection device is provided in a relatively small diesel engine such as a passenger car. In this case, there is a problem that the oil manifold easily picks up the vibration of the injector and easily generates noise.
[0008]
In small engines, the oil manifold cannot be cast into the cylinder head, and the oil manifold cannot be separated from the injector, so the oil manifold is installed on the cylinder head and attached directly to the injector. This is because the injector vibrates the oil manifold and the oil manifold emits noise.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel injection device that solves the above-described problems and can reduce noise from an oil manifold without causing pressure loss or deterioration of responsiveness.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a pressure accumulator that is directly attached to a fuel injection nozzle, and includes a pressure accumulating container body that is hollow and has an opening, and a cap that liquid-tightly closes the opening of the pressure accumulating container body. A concave portion is formed in the cap, and a dynamic damper for attenuating vibration transmitted from the fuel injection nozzle is accommodated and attached in the concave portion .
[0011]
According to this, the vibration transmitted from the fuel injection nozzle to the fuel injection accumulator is attenuated by the dynamic damper , and noise can be reduced.
[0014]
Also, it may assume the accumulator is an oil rail electronically controlled hydraulic actuation type fuel injection device.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0016]
FIG. 3 shows a hydraulically operated electronically controlled fuel injection device for a diesel engine according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, a hydraulically operated electronically controlled fuel injection device 1 includes a plurality of (here, four)
[0017]
The
[0018]
Each
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 4, the
[0020]
The pressure accumulating vessel
[0021]
Further, a
[0022]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0023]
More specifically, the
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
A
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
In addition, the
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The oil rail pressure is controlled by a pressure control valve 11 provided on the discharge side of the high
[0034]
The oil in the oil pan 13 is sent to the high
[0035]
Further, the
[0036]
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the
[0037]
Next, the operation will be described.
[0038]
As shown in FIGS. 5 and 6, when the
[0039]
When the pressure-increasing
[0040]
On the other hand, when the
[0041]
In this way, the
[0042]
The vibration transmitted to the
[0043]
Moreover, since the
[0044]
Thus, since the
[0045]
In addition, since the
[0046]
Then, a through
[0047]
Further, since the
[0048]
Further, since the
[0049]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0050]
(1) The vibration of the oil rail can be absorbed, and noise from the oil rail can be prevented.
[0051]
(2) The dynamic damper can be compactly attached to the oil rail.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an oil rail showing a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a hydraulically operated electronically controlled fuel injection device.
FIG. 4 is a bird's-eye view of an oil rail and an injector.
FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of an injector.
FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of an injector.
[Explanation of symbols]
1 Hydraulically operated electronically controlled fuel injection system (fuel injection system)
2 Injector (fuel injection nozzle)
8 Oil rail (accumulator)
61 Pressure
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